JP2006091134A - Image blur correcting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image blur correcting device in which a vibration applied to an optical system is detected using a low-pass stable gyro which has little drift but has poor frequency characteristics and a high-pass gyro which has a large amount of drift but has satisfactory frequency characteristics in a high-pass region, an angular velocity signal in the region of a lower frequency than a predetermined switching frequency is obtained from the low-pass stable gyro sensor and an angular velocity signal in the region of a higher frequency than the switching frequency is obtained from the high-pass gyro sensor having satisfactory characteristics in the hi-pass region, the angular velocity signals are composited, thereby an angular velocity signal having less drift and satisfactory frequency characteristics is generated, the switching frequency is changed according to presence or no presence of vibration and thereby the appropriate angular velocity signals can be composited according to the states vibration. <P>SOLUTION: Angular velocity signals of a vibration applied to the optical system are obtained from the low-pass stable gyro sensor 30L and satisfactory high-pass characteristic gyro sensor 30H. The angular velocity signals are composited by a composition circuit 36. The switching frequency in the composition circuit 36 is changed by a CPU 16. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は像振れ補正装置に係り、特に振動によるカメラの像振れを補正(防止)する像振れ補正装置に関する。   The present invention relates to an image shake correction apparatus, and more particularly to an image shake correction apparatus that corrects (prevents) image shake of a camera due to vibration.

テレビカメラの像振れ補正装置として、撮影光学系に防振レンズを光軸と直交する面内で移動自在に配置し、カメラ(カメラの撮影光学系)に振動が加わると、その振動による像振れを打ち消すように防振レンズをアクチュエータで駆動して像振れを補正するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1、2等参照)。像振れを打ち消すための防振レンズの変位量は、例えば、カメラに加わった振動を角速度センサによって検出し、その角速度センサから出力される角速度信号を積分処理することによって算出される。
特開2001−142103号公報 特開2003−107554号公報
As an image shake correction device for a TV camera, an anti-vibration lens is placed in the photographic optical system so that it can move in a plane perpendicular to the optical axis. An image stabilization lens is driven by an actuator so as to cancel the image to correct image blur (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The amount of displacement of the anti-vibration lens for canceling the image blur is calculated, for example, by detecting vibration applied to the camera by an angular velocity sensor and integrating the angular velocity signal output from the angular velocity sensor.
JP 2001-142103 A JP 2003-107554 A

ところで、角速度センサにはゼロ点が熱などによって時間と共に変動するドリフトと呼ばれる特性があることが知られている。そのドリフト特性と位相に関する周波数特性とで現在市販されている角速度センサを大別すると2つに分類することができる。1つは、ドリフトは少ないが周波数特性の悪い(周波数が高いほど位相遅れが大きい)もので、もう1つは、ドリフトは多いが周波数特性の良い(周波数が高い場合でも位相遅れが小さい)ものに分類される。前者に分類されるものをドリフト特性の良い角速度センサといい、後者に分類されるものを周波数特性の良い角速度センサというものとすると、ドリフト特性の良い角速度センサを像振れ補正に使用した場合、ドリフトの影響は少ないが、位相遅れが大きいため、位相遅れを補償する必要が生じ、それに伴う利得の増加により高周波領域の振動に対して過補正になってしまう問題があった。   Incidentally, it is known that the angular velocity sensor has a characteristic called drift in which the zero point varies with time due to heat or the like. The angular velocity sensors currently on the market can be roughly classified into two types according to the drift characteristics and the phase-related frequency characteristics. One with low drift but poor frequency characteristics (the higher the frequency, the larger the phase lag), and the other with much drift but good frequency characteristics (even when the frequency is high, the phase lag is small) are categorized. If the one classified as the former is called an angular velocity sensor with good drift characteristics, and the one classified as the latter is called an angular velocity sensor with good frequency characteristics, drift will occur when an angular velocity sensor with good drift characteristics is used for image blur correction. However, since the phase lag is large, it is necessary to compensate for the phase lag, and there is a problem that over-correction is caused with respect to the vibration in the high frequency region due to the increase in gain associated therewith.

一方、周波数特性の良い角速度センサを像振れ補正に使用した場合、位相遅れが少ないため位相遅れを補償したとしても過補正が問題になることは殆ど無いが、ドリフトが大きいため、振動が無い状態でも振動が生じていると誤認され、それに対する像振れ補正が行われてしまう。その結果、像が動き(いわゆる「揺らぎ」)、安定した像が得られないという問題があった。特に、テレビ放送用に使用される撮影レンズでは、ズームの高倍率化が進んでおり、ズーム倍率が大きいとその揺らぎがより目立つためドリフトを防止することは重要な課題となっている。ハイパスフィルタなどでドリフトの信号成分を取り除いた場合、ドリフトの周波数領域と、像振れ補正の対象となる振動の周波数領域とが一部で重複しているため、ドリフトの信号成分と共に振動の信号成分も除去されてしまい、除去された周波数範囲の振動に対する像振れ補正が適正に行われなくなるという問題がある。   On the other hand, when an angular velocity sensor with good frequency characteristics is used for image blur correction, even if the phase lag is compensated for because the phase lag is small, overcorrection is hardly a problem, but there is no vibration because the drift is large. However, it is misunderstood that vibration has occurred, and image blur correction is performed. As a result, there is a problem that the image moves (so-called “fluctuation”) and a stable image cannot be obtained. In particular, in a photographing lens used for television broadcasting, zooming has been performed at a higher magnification. When the zoom magnification is large, the fluctuation becomes more conspicuous, and it is an important issue to prevent drift. When the drift signal component is removed with a high-pass filter, etc., the drift frequency component and the vibration frequency region subject to image blur correction partially overlap. There is also a problem that image blur correction for the vibration in the removed frequency range is not performed properly.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、振動を検出する角速度センサ等の振れセンサのドリフトによる像の揺らぎが少なく、また、広範囲の周波数の振動に対して良好な像振れ補正を行うことができる像振れ補正装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and there is little image fluctuation due to drift of a shake sensor such as an angular velocity sensor that detects vibration, and good image shake correction is performed for vibrations in a wide range of frequencies. An object of the present invention is to provide an image blur correction apparatus that can be used.

前記目的を達成するために、請求項1に記載の像振れ補正装置は、像を結像する光学系と、前記光学系に加わった振動に対応する振れ信号を出力する振れ信号出力手段と、前記像を変位させる像変位手段と、前記振れ信号出力手段により出力された振れ信号に基づいて前記光学系に加わった振動に起因する像振れを打ち消すように前記像変位手段により像を変位させる像振れ補正手段と、を備えた像振れ補正装置において、前記振れ信号出力手段は、前記光学系に加わった振動に対応する振れ信号を出力する第1の振れセンサであって、ドリフトが少ないが高周波領域での周波数特性が悪い第1の振れセンサと、前記光学系に加わった振動に対応する振れ信号を出力する第2の振れセンサであって、前記第1の振れセンサに比べてドリフトが多いが高周波領域での周波数特性が良い第2の振れセンサと、所定の切替周波数よりも低周波領域の振れ信号を前記第1の振れセンサから取得し、前記切替周波数よりも高周波領域の振れ信号を前記第2の振れセンサから取得して合成することにより前記光学系に加わった振動の全周波数領域に対する振れ信号を生成する信号合成手段と、前記信号合成手段における前記切替周波数を変更する切替周波数変更手段と、を備えたことを特徴としている。   In order to achieve the object, an image shake correction apparatus according to claim 1, an optical system that forms an image, and a shake signal output unit that outputs a shake signal corresponding to the vibration applied to the optical system, An image displacing means for displacing the image, and an image for displacing the image by the image displacing means so as to cancel image blur caused by vibration applied to the optical system based on a shake signal output by the shake signal output means. In the image shake correction apparatus including the shake correction unit, the shake signal output unit is a first shake sensor that outputs a shake signal corresponding to the vibration applied to the optical system, and has a low frequency but a high frequency. A first shake sensor having a poor frequency characteristic in a region, and a second shake sensor that outputs a shake signal corresponding to the vibration applied to the optical system, wherein drift is higher than that of the first shake sensor. However, a second shake sensor having a good frequency characteristic in a high frequency region, a shake signal in a low frequency region lower than a predetermined switching frequency is acquired from the first shake sensor, and a shake signal in a higher frequency region than the switching frequency is obtained. By synthesizing and synthesizing from the second shake sensor to generate a shake signal for the entire frequency region of vibration applied to the optical system, and a switching frequency for changing the switching frequency in the signal synthesis means And a changing means.

本発明によれば、ドリフト特性の良い振れセンサから低周波領域の振れ信号を取得し、高周波領域の周波数特性の良い振れセンサから高周波領域の振れ信号を取得して合成することによって振動の全周波数領域の振れ信号を取得するようにしたため、ドリフトが少なく、且つ、周波数特性の優れた振れ信号を得ることができる。特に、第1と第2の振れセンサから出力される振れ信号を合成する際に合成する振れ信号の周波数領域を低周波領域と高周波領域を分ける切替周波数を変更可能にしたことによって、振動の状況等に応じてより適正な振れ信号を合成することができる。   According to the present invention, a vibration signal in a low frequency region is obtained from a vibration sensor having a good drift characteristic, and a vibration signal in a high frequency region is obtained from a vibration sensor having a good frequency characteristic in a high frequency region and synthesized, thereby synthesizing all vibration frequencies. Since the shake signal in the region is acquired, a shake signal with little drift and excellent frequency characteristics can be obtained. In particular, since the switching frequency that divides the frequency domain of the shake signal to be synthesized when the shake signals output from the first and second shake sensors are synthesized can be changed, the vibration status can be changed. It is possible to synthesize a more appropriate shake signal according to the above.

請求項2に記載の像振れ補正装置は、請求項1に記載の発明において、前記切替周波数変更手段は、前記光学系に加わった振動の大きさに基づいて前記切替周波数を変更することを特徴としている。本発明は、振れセンサの好適な特性としてドリフト特性と周波数特性のいずれが優先されるかは振動の大きさによって異なるため、振動の大きさに基づいて切替周波数を変更するようにしている。   According to a second aspect of the present invention, in the image blur correction apparatus according to the first aspect, the switching frequency changing unit changes the switching frequency based on the magnitude of vibration applied to the optical system. It is said. According to the present invention, which of the drift characteristic and the frequency characteristic is given priority as a suitable characteristic of the shake sensor differs depending on the magnitude of vibration, and therefore the switching frequency is changed based on the magnitude of vibration.

請求項3に記載の像振れ補正装置は、請求項2に記載の発明において、前記切替周波数変更手段は、前記第1の振れセンサから得られた振れ信号に基づいて前記光学系に加わった振動の大きさを検出することを特徴としている。振動の大きさを検出するためには、ドリフトの少ない第1の振れセンサの振れ信号を用いて判断した方が適切である。   According to a third aspect of the present invention, in the image blur correction device according to the second aspect, the switching frequency changing unit is a vibration applied to the optical system based on a shake signal obtained from the first shake sensor. It is characterized by detecting the size of. In order to detect the magnitude of vibration, it is more appropriate to make a determination using the shake signal of the first shake sensor with little drift.

請求項4に記載の像振れ補正装置は、請求項2又は3に記載の発明において、前記切替周波数変更手段は、前記光学系に加わった振動の大きさを振動無しと判断される大きさと、振動有りと判断される大きさとに分け、振動無しと判断される大きさの場合には振動有りと判断される大きさの場合に比べて前記切替周波数を大きくすることを特徴としている。本発明によれば、振動無しと判断されるような場合には、ドリフトが生じないことが重要であるため、広範囲の周波数領域においてドリフトの少ない第1の振れセンサからの振れ信号を有効に使用するようにしている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image blur correction device according to the second or third aspect, the switching frequency changing unit is configured to determine that the magnitude of vibration applied to the optical system is no vibration. The switching frequency is divided into the size determined to have vibration, and the switching frequency is increased when the size is determined to be no vibration compared to the size determined to be vibration. According to the present invention, when it is determined that there is no vibration, it is important that no drift occurs. Therefore, the shake signal from the first shake sensor with little drift is effectively used in a wide frequency range. Like to do.

請求項5に記載の像振れ補正装置は、請求項1乃至4のうちいずれか1に記載の発明において、前記像変位手段は、前記光学系に配置された防振レンズを変位させることによって像を変位させることを特徴としている。本発明は、像振れ補正の方式として防振レンズを使用する光学補正を採用したものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the image blur correction apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the image displacing unit displaces an image stabilizing lens disposed in the optical system. It is characterized by displacing. The present invention employs optical correction using an anti-vibration lens as an image blur correction method.

本発明に係る像振れ補正装置によれば、振れセンサのドリフトによる像の揺らぎが少なく、また、広範囲の周波数の振動に対して好適に像振れを防止することができる。   According to the image shake correction apparatus of the present invention, image fluctuation due to drift of the shake sensor is small, and image shake can be suitably prevented with respect to vibrations in a wide range of frequencies.

以下添付図面に従って本発明に係る像振れ補正装置の好ましい実施の形態について詳述する。   A preferred embodiment of an image blur correction apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明に係る像振れ補正装置の内部構成を示した構成図である。像振れ補正装置は、例えば、テレビカメラ用のレンズ装置(撮影レンズ)、ムービカメラ、又は、スチルカメラ等に搭載され、同図に示す防振レンズ24は、本装置が搭載されるレンズ装置又はカメラ等の光学系に配置されると共に、光学系の光軸に対して垂直な面内で上下(鉛直方向)、左右(水平方向)に移動可能に配置される。また、防振レンズ24は、モータ22により上下、又は、左右に駆動されるようになっており、カメラ(光学系)に振動が生じた場合には、このモータ22により像振れを補正する位置(振動による像振れを打ち消す位置)に移動するようになっている。尚、防振レンズ24は上下方向と左右方向のいずれの方向についても各方向に生じた振動に基づいて同様に駆動されるため、同図には一方向(例えば水平方向)に対する像振れ補正を行う構成についてのみ示し、他方向に対して同様に構成されるものとする。   FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of an image blur correction apparatus according to the present invention. The image blur correction device is mounted on, for example, a lens device (photographing lens) for a television camera, a movie camera, a still camera, or the like, and the image stabilization lens 24 shown in FIG. It is arranged in an optical system such as a camera, and is arranged so as to be movable up and down (vertical direction) and left and right (horizontal direction) in a plane perpendicular to the optical axis of the optical system. The anti-vibration lens 24 is driven up and down or left and right by the motor 22, and when vibration occurs in the camera (optical system), the position at which the image blur is corrected by the motor 22. It moves to (position where image shake due to vibration is canceled). The anti-vibration lens 24 is driven in the same manner in both the vertical and horizontal directions based on the vibration generated in each direction, and therefore the image blur correction in one direction (for example, the horizontal direction) is shown in FIG. Only the configuration to be performed is shown, and the configuration is the same for other directions.

同図に示す角速度信号出力部10は、光学系に生じた振動の角速度を検出し、検出した角速度の信号(角速度信号)を振れ信号として出力する構成部であり、詳細を後述するように特性が異なる2つの角速度センサ30L、30Hによって光学系の例えば左右方向の振動を検出し、各角速度センサ30L、30Hから出力された角速度信号を合成した角速度信号S3が出力される。   An angular velocity signal output unit 10 shown in FIG. 1 is a component that detects an angular velocity of vibration generated in the optical system and outputs a detected angular velocity signal (angular velocity signal) as a shake signal. For example, left and right vibrations of the optical system are detected by two angular velocity sensors 30L and 30H having different angles, and an angular velocity signal S3 obtained by synthesizing the angular velocity signals output from the respective angular velocity sensors 30L and 30H is output.

角速度信号出力部10から出力された角速度信号S3は、ローパスフィルタ(LPF)12によって、像振れ補正の対象とする周波数範囲よりも高い周波数成分が遮断された後、A/D変換器14によりデジタル信号に変換されてCPU16に入力される。   The angular velocity signal S3 output from the angular velocity signal output unit 10 is subjected to digital filtering by the A / D converter 14 after the low frequency filter (LPF) 12 blocks a frequency component higher than the frequency range targeted for image blur correction. It is converted into a signal and input to the CPU 16.

CPU16は、入力された角速度信号S3をデジタルフィルタと同等の演算処理により積分処理し、角速度信号S3を角度信号に変換する。即ち、光学系の振動によって生じる像振れに対してそれを打ち消す方向及び大きさで像を変位させるための防振レンズ24の変位量(基準位置からの変位量)を、角速度信号S3を積分処理することによって求める。そして、その角度信号の値を防振レンズ24の移動目標位置を示す値として出力する。   The CPU 16 integrates the input angular velocity signal S3 by arithmetic processing equivalent to a digital filter, and converts the angular velocity signal S3 into an angle signal. That is, the amount of displacement of the image stabilizing lens 24 (the amount of displacement from the reference position) for displacing the image in the direction and size to cancel the image shake caused by the vibration of the optical system, and the angular velocity signal S3 are integrated. By seeking. Then, the value of the angle signal is output as a value indicating the movement target position of the image stabilizing lens 24.

CPU16から出力された角度信号はD/A変換器18によりアナログ信号に変換された後、モータ駆動回路20に入力される。モータ駆動回路20は、防振レンズ24を例えば左右方向に移動させるモータ22を駆動して、CPU16から出力された角度信号の値に対応した位置に防振レンズ24を移動させる。これによって光学系に加わった振動による像振れが補正される。   The angle signal output from the CPU 16 is converted into an analog signal by the D / A converter 18 and then input to the motor drive circuit 20. The motor drive circuit 20 drives the motor 22 that moves the image stabilization lens 24 in the left-right direction, for example, and moves the image stabilization lens 24 to a position corresponding to the value of the angle signal output from the CPU 16. As a result, image blur due to vibration applied to the optical system is corrected.

尚、像振れ補正の方式には本実施の形態のように防振レンズ24を変位させることによって光学系の像を意図的に変位させる像変位手段によって像振れを打ち消す場合の他に、カメラの撮像素子を変位させて像を意図的に変位させる像変位手段によって像振れを打ち消すようにしたものや、光学的な像変位手段によって像振れを補正するのではなく、カメラの撮像素子によって撮像される撮影画像の範囲内から記録又は再生用の映像信号として切り出す範囲を変位させて像を意図的に変位させる電子的な像変位手段によって像振れを打ち消すようにしたもの等が知られている。このような他の方式の像振れ補正においても、角速度信号出力部10から得られた角速度信号を積分処理することによって、本実施の形態と同様に像振れを打ち消すように像変位手段に像を変位させるための変位量の信号(上記角度信号に相当)を求めることができ、本実施の形態と同様に本発明を他の方式の像振れ補正に適用することができる。   Note that the image blur correction method includes not only the case where the image blur is canceled by the image displacing means for intentionally displacing the image of the optical system by displacing the image stabilizing lens 24 as in the present embodiment. An image displacement means that intentionally displaces the image by displacing the image sensor, and the image blur is canceled by an image displacement means, or the image blur is not corrected by an optical image displacement means. There is known a technique in which image blur is canceled by electronic image displacement means for intentionally displacing an image by displacing a range cut out as a video signal for recording or reproduction from the range of a captured image. In such other types of image blur correction, by integrating the angular velocity signal obtained from the angular velocity signal output unit 10, an image is transferred to the image displacement means so as to cancel the image blur as in the present embodiment. A displacement amount signal (corresponding to the angle signal) for displacement can be obtained, and the present invention can be applied to other types of image blur correction as in the present embodiment.

続いて、上記角速度信号出力部10について詳説する。光学系の振動を検出する2つの角速度センサ30L、30Hは、例えばジャイロセンサであり、レンズ鏡胴の上面等に設置される。各角速度センサ30L、30Hからは、レンズ鏡胴の例えば左右方向に生じた振動の角速度に応じた電圧の電気信号が角速度信号として出力される。   Next, the angular velocity signal output unit 10 will be described in detail. The two angular velocity sensors 30L and 30H that detect vibrations of the optical system are, for example, gyro sensors, and are installed on the upper surface of the lens barrel. From each of the angular velocity sensors 30L and 30H, an electric signal having a voltage corresponding to the angular velocity of vibration generated in, for example, the left-right direction of the lens barrel is output as an angular velocity signal.

これらの2つの角速度センサ30L、30Hには異なる特性のものが使用されており、角速度センサ30Lには、ドリフトは少ないが周波数特性が悪いセンサ(ドリフト特性の良い角速度センサ)が使用され、角速度センサ30Hには、ドリフトは多いが周波数特性が良いセンサ(周波数特性が良い角速度センサ)が使用されている。   These two angular velocity sensors 30L and 30H have different characteristics, and the angular velocity sensor 30L uses a sensor with little drift but poor frequency characteristics (an angular velocity sensor with good drift characteristics). For 30H, a sensor that has a lot of drift but good frequency characteristics (an angular velocity sensor with good frequency characteristics) is used.

図2は、これらの角速度センサ30L、30Hの周波数特性を比較した特性図である。同図(A)は利得に関する周波数特性(ゲイン特性)を示しており、ゲイン特性に関してはいずれの角速度センサ30L、30Hも略一致した特性を示している。一方、同図(B)は位相に関する周波数特性(位相特性)を示しており、曲線Aが角速度センサ30Lの位相特性を示し、曲線Bが角速度センサ30Hの位相特性を示している。曲線Aと曲線Bを比較して分かるように、角速度センサ30Hは、周波数が高い領域においても位相遅れが少なく良好な位相特性を示すのに対して、角速度センサ30Lは、周波数が高い領域ほど位相遅れが顕著に大きくなり位相特性が悪い。   FIG. 2 is a characteristic diagram comparing the frequency characteristics of these angular velocity sensors 30L and 30H. FIG. 2A shows frequency characteristics (gain characteristics) relating to gain, and the angular characteristics of both angular velocity sensors 30L and 30H are substantially the same with respect to gain characteristics. On the other hand, FIG. 5B shows the frequency characteristics (phase characteristics) related to the phase, the curve A shows the phase characteristics of the angular velocity sensor 30L, and the curve B shows the phase characteristics of the angular velocity sensor 30H. As can be seen by comparing the curve A and the curve B, the angular velocity sensor 30H shows good phase characteristics with little phase lag even in a high frequency region, whereas the angular velocity sensor 30L has a higher phase in the region where the frequency is high. The delay is remarkably large and the phase characteristics are poor.

これに対して、これらの特性図には現れないドリフト特性に関しては、角速度センサ30Lの方が角速度センサ30Hよりもドリフトが小さくて良好な特性を示す。   On the other hand, with respect to the drift characteristics that do not appear in these characteristic diagrams, the angular velocity sensor 30L has a smaller drift than the angular velocity sensor 30H and exhibits a favorable characteristic.

尚、角速度センサ30Lを低域安定ジャイロ30Lといい、角速度センサ30Hを高域特性良ジャイロ30Hというものとする。   The angular velocity sensor 30L is referred to as a low-frequency stable gyro 30L, and the angular velocity sensor 30H is referred to as a high-frequency characteristic gyro 30H.

図1に示すように低域安定ジャイロ30L及び高域特性良ジャイロ30Hの各々から出力された角速度信号はそれぞれ、各DCカット部32L、32Hにより直流成分を除去され、増幅回路34L、34Hにより増幅処理されたのち合成回路36に入力される。尚、低域安定ジャイロ30Lから得られた角速度信号をS1、高域特性良ジャイロ30Hから得られた角速度信号をS2とする。   As shown in FIG. 1, the angular velocity signals output from the low frequency stable gyro 30L and the high frequency characteristic gyro 30H are respectively removed from the DC component by the DC cut units 32L and 32H, and amplified by the amplifier circuits 34L and 34H. After being processed, it is input to the synthesis circuit 36. Note that the angular velocity signal obtained from the low frequency stable gyro 30L is S1, and the angular velocity signal obtained from the high frequency characteristic gyro 30H is S2.

合成回路36は、所定の周波数(切替周波数)を境界にして低周波領域fLと高周波領域fHの2つの周波数領域に分け、低域安定ジャイロ30Lと高域特性良ジャイロ30Hの各々から得られた角速度信号S1、S2のうち、低周波領域fLの信号成分を、ドリフト特性の良い低域安定ジャイロ30Lの角速度信号S1から取得し、高周波領域fHの信号成分を、周波数特性の良い高域特性良ジャイロ30Hの角速度信号S2から取得し、それらを合成することによって全周波数領域の角速度信号S3を生成する。   The synthesis circuit 36 is divided into two frequency regions, a low frequency region fL and a high frequency region fH, with a predetermined frequency (switching frequency) as a boundary, and is obtained from each of the low frequency stable gyro 30L and the high frequency characteristic gyro 30H. Among the angular velocity signals S1 and S2, the signal component in the low frequency region fL is acquired from the angular velocity signal S1 of the low frequency stable gyro 30L with good drift characteristics, and the signal component in the high frequency region fH is excellent in high frequency characteristics with good frequency characteristics. Obtained from the angular velocity signal S2 of the gyro 30H, and combines them to generate an angular velocity signal S3 in the entire frequency region.

図3に合成回路36の一例を示す。同図に示すように合成回路36に低域安定ジャイロ30Lからの角速度信号S1と、高域特性良ジャイロ30Hからの角速度信号S2が入力されると、それらの差信号S2−S1がハイパスフィルタ(HPF)50に入力される。これによって差信号S2−S1からHPF50のカットオフ周波数fcよりも低周波側の信号が遮断され、カットオフ周波数fcよりも高周波側の信号のみがHPF50から出力される。そして、HPF50から出力された信号に、低域安定ジャイロ30Lから入力された角速度信号S1が加算され、その信号が合成回路36から角速度信号S3として出力される。   FIG. 3 shows an example of the synthesis circuit 36. As shown in the figure, when the angular velocity signal S1 from the low-frequency stable gyro 30L and the angular velocity signal S2 from the high-frequency characteristic gyro 30H are input to the synthesis circuit 36, the difference signal S2-S1 is converted into a high-pass filter ( HPF) 50. As a result, a signal on the lower frequency side than the cutoff frequency fc of the HPF 50 is cut off from the difference signal S2-S1, and only a signal on the higher frequency side than the cutoff frequency fc is output from the HPF 50. Then, the angular velocity signal S1 inputted from the low-frequency stable gyro 30L is added to the signal outputted from the HPF 50, and the signal is outputted from the synthesis circuit 36 as the angular velocity signal S3.

図4は、上記合成回路36の周波数特性を示した図であり、低域安定ジャイロ30Lから入力された角速度信号S1に対する合成回路36の特性はグラフL1によって表され、高域特性良ジャイロ30Hからの角速度信号S2に対する合成回路36の特性はグラフL2によって表されている。これらの特性が示すようにHPF50のカットオフ周波数fcを境界として、合成回路36から出力される角速度信号S3のうち、カットオフ周波数fcより低域側の低周波領域fLの信号は、低域安定ジャイロ30Lからの角速度信号S1により生成され、カットオフ周波数fcより高域側の高周波領域fHの信号は、高域特性良ジャイロ30Hからの角速度信号S2により生成される。即ち、上記合成回路36は、低域安定ジャイロ30Lからの角速度信号S1が入力されるグラフL1の特性を有するLPFと、高域特性良ジャイロ30Hからの角速度信号S2が入力されるグラフL2の特性を有するHPFと、これらのLPFとHPFの出力を加算する加算器とからなる回路と等価である。   FIG. 4 is a diagram showing the frequency characteristics of the synthesis circuit 36. The characteristics of the synthesis circuit 36 with respect to the angular velocity signal S1 input from the low-frequency stable gyro 30L are represented by a graph L1, and the high-frequency characteristics good gyro 30H The characteristic of the synthesis circuit 36 with respect to the angular velocity signal S2 is represented by a graph L2. As shown by these characteristics, among the angular velocity signals S3 output from the synthesis circuit 36 with the cutoff frequency fc of the HPF 50 as a boundary, the signal in the low frequency region fL on the lower frequency side than the cutoff frequency fc is stable in the low frequency range. A signal in the high frequency region fH higher than the cut-off frequency fc is generated from the angular velocity signal S1 from the gyro 30L, and is generated from the angular velocity signal S2 from the high frequency characteristic gyro 30H. That is, the synthesizing circuit 36 has an LPF having the characteristics of the graph L1 to which the angular velocity signal S1 from the low frequency stable gyro 30L is input and the characteristics of the graph L2 to which the angular velocity signal S2 from the high frequency characteristic gyro 30H is input. It is equivalent to a circuit composed of an HPF having an adder and an adder for adding the outputs of these LPF and HPF.

HPF50のカットオフ周波数fcは、後述のように光学系の振動の有無によって切り替えられるようになっており、例えば、振動有りと判断されるような場合には4Hzに設定されるようになっている。尚、HPF50のカットオフ周波数fcは、LPFの特性を示すグラフL1とHPFの特性を示すグラフL2が交差する周波数クロスオーバー周波数)であり、合成回路36で角速度信号S3を生成する際に、周波数領域を低周波領域と高周波領域とに分け、低周波領域の角速度信号を生成するセンサと高周波領域の角速度信号を生成するセンサを、低域安定ジャイロ30Lから高域特性良ジャイロ30Hに切り替える周波数に相当する。この周波数をfCとし、合成回路36の切替周波数fC、又は、低域安定ジャイロ30Lと高域特性良ジャイロ30Hの出力を合成した角速度信号を出力する合成ジャイロの切替周波数fC(又は単に切替周波数fC)というものとする。   The cut-off frequency fc of the HPF 50 is switched depending on the presence or absence of vibration of the optical system as will be described later. For example, when it is determined that there is vibration, it is set to 4 Hz. . The cut-off frequency fc of the HPF 50 is a frequency crossover frequency where the graph L1 indicating the LPF characteristic and the graph L2 indicating the HPF characteristic intersect, and the frequency when the synthesizing circuit 36 generates the angular velocity signal S3. The region is divided into a low-frequency region and a high-frequency region, and a sensor that generates an angular velocity signal in the low-frequency region and a sensor that generates an angular velocity signal in the high-frequency region are switched to a frequency that switches from the low-frequency stable gyro 30L to the high-frequency characteristic gyro 30H. Equivalent to. This frequency is assumed to be fC, and the switching frequency fC of the synthesizing circuit 36, or the switching frequency fC (or simply the switching frequency fC) of the synthesized gyro that outputs the angular velocity signal obtained by synthesizing the outputs of the low frequency stable gyro 30L and the high frequency characteristic gyro 30H. ).

このように合成回路36によって合成された角速度信号S3は、切替周波数fCよりも低域側の低周波領域fLの信号成分が、ドリフト特性の良い低域安定ジャイロ30Lから得られた角速度信号S1によって生成されるためドリフトによる電圧変動が殆どなく、また、周波数特性の悪い低域安定ジャイロ30Lから得られた角速度信号S1であっても低周波領域fLに限ってその角速度信号S1が有効に使用されるため低周波領域fLでの周波数特性も良好となる。一方、切替周波数fCよりも高域側の高周波領域fHの信号成分は、周波数特性の良い高域特性良ジャイロ30Hから得られた角速度信号S2によって生成されるため、高周波領域fHでの周波数特性も良好である。   The angular velocity signal S3 synthesized by the synthesizing circuit 36 is obtained by the angular velocity signal S1 obtained from the low-frequency stable gyro 30L having a good drift characteristic in the low-frequency region fL lower than the switching frequency fC. Therefore, even if the angular velocity signal S1 is obtained from the low-frequency stable gyro 30L having poor frequency characteristics, the angular velocity signal S1 is effectively used only in the low-frequency region fL. Therefore, the frequency characteristics in the low frequency region fL are also good. On the other hand, since the signal component of the high frequency region fH on the higher frequency side than the switching frequency fC is generated by the angular velocity signal S2 obtained from the high frequency characteristic gyro 30H having good frequency characteristics, the frequency characteristics in the high frequency region fH are also obtained. It is good.

したがって、合成回路36によって合成されて上記のように角速度信号出力部10からLPF12に出力される角速度信号S3は、ドリフトが少なく周波数特性が良好な角速度センサ(合成ジャイロ)から得られた信号と同等となる。   Therefore, the angular velocity signal S3 synthesized by the synthesizing circuit 36 and outputted from the angular velocity signal output unit 10 to the LPF 12 as described above is equivalent to a signal obtained from an angular velocity sensor (synthetic gyro) with little drift and good frequency characteristics. It becomes.

ところで、光学系に振動が殆ど生じていない場合とそうでない場合とを比較すると、光学系に振動が殆ど生じていない場合には、周波数特性が良いことよりもドリフトが少ない(ドリフト特性が良い)ことが重要である。光学系にある程度の振動が生じている場合を考慮してドリフト特性と周波数特性の両方が良好となるように合成回路36の上記切替周波数fCを決め、その値に固定したとすると、光学系に振動が殆ど生じていないときでは、高域特性良ジャイロ30Hで生じたドリフトによる電圧変動が角速度信号S3に現れ、それによる像の揺らぎが無視できない場合がある。   By the way, comparing the case where the vibration hardly occurs in the optical system and the case where the vibration does not occur, when the vibration hardly occurs in the optical system, the drift is less than the good frequency characteristic (the drift characteristic is good). This is very important. Considering the case where a certain amount of vibration is generated in the optical system, the switching frequency fC of the synthesis circuit 36 is determined so that both the drift characteristic and the frequency characteristic are good and fixed to that value. When vibration hardly occurs, voltage fluctuation due to drift generated in the high frequency characteristic gyro 30H appears in the angular velocity signal S3, and image fluctuation due to the fluctuation may not be negligible.

そこで、本実施の形態では、合成回路36の切替周波数fCを変更することによって振動の大きさ等に応じて合成回路36からより適正な角速度信号S3が得られるようになっている。   Therefore, in the present embodiment, by changing the switching frequency fC of the synthesis circuit 36, a more appropriate angular velocity signal S3 can be obtained from the synthesis circuit 36 according to the magnitude of vibration or the like.

図1において、低域安定ジャイロ30Lから得られた角速度信号S1は合成回路36の入力前に分岐されてローパスフィルタ(LPF)38に入力されるようになっており、LPF38によって、像振れ補正の対象とする周波数範囲よりも高い周波数成分が遮断された後、A/D変換器14によりデジタル信号に変換されてCPU16に与えられている。CPU16は、このようにして低域安定ジャイロ30Lの角速度信号S1のみから得られた信号(低域安定ジャイロ信号)に基づいて、光学系の振動の有無を判断する。例えば、低域安定ジャイロ信号の値が所定のしきい値Aより小さい場合に、振動無しと判断し、しきい値A以上の場合には振動有りと判断する。そして、CPU16は、その判断に基づいて切替周波数fCの値を切り替えるため切替信号を合成回路36に出力する。   In FIG. 1, the angular velocity signal S1 obtained from the low-frequency stable gyro 30L is branched before being input to the synthesis circuit 36 and is input to a low-pass filter (LPF) 38, and the image blur correction is performed by the LPF 38. After a frequency component higher than the target frequency range is cut off, it is converted into a digital signal by the A / D converter 14 and given to the CPU 16. The CPU 16 determines the presence or absence of vibration of the optical system based on the signal (low range stable gyro signal) obtained only from the angular velocity signal S1 of the low range stable gyro 30L in this way. For example, when the value of the low-frequency stable gyro signal is smaller than a predetermined threshold A, it is determined that there is no vibration, and when it is greater than or equal to the threshold A, it is determined that there is vibration. Then, the CPU 16 outputs a switching signal to the synthesis circuit 36 in order to switch the value of the switching frequency fC based on the determination.

尚、光学系の振動の有無(振動の大きさ)を判断するために用いる信号は、ドリフトの少ない低域安定ジャイロ30Lの角速度信号S1が望ましいが、これに限らず、合成回路36によって合成された角速度信号S3や、高域特性良ジャイロ30Hの角速度信号S2であってもよい。また、角速度信号を積分した後の信号を用いて振動の有無を判断してもよい。   The signal used to determine the presence or absence (vibration magnitude) of the optical system is preferably the angular velocity signal S1 of the low-pass stable gyro 30L with little drift, but is not limited thereto, and is synthesized by the synthesis circuit 36. Alternatively, the angular velocity signal S3 or the angular velocity signal S2 of the high frequency characteristic gyro 30H may be used. Further, the presence or absence of vibration may be determined using a signal after integrating the angular velocity signal.

合成回路36における切替周波数fCの切替えは、図3に示した合成回路36のHPF50のカットオフ周波数fcを切り替えることによって行われる。図5は、HPF50の回路構成を一例を示した図である。同図に示すようにオペアンプOP1の非反転入力端子1は定電位(接地電位)に固定され、反転入力端子2は抵抗R1及びコンデンサC1を介してHPF50の入力端子50Aに接続されている。一方、オペアンプOP1の出力端子3は、HPF50の出力端子50Bに接続され、オペアンプOP1の出力端子3と反転入力端子2の間には抵抗R2が接続されている。これによって抵抗R1及び抵抗R2の抵抗値とC1の値によって決まるカットオフ周波数のハイパスフィルタが構成される。   The switching frequency fC in the synthesis circuit 36 is switched by switching the cutoff frequency fc of the HPF 50 of the synthesis circuit 36 shown in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the circuit configuration of the HPF 50. As shown in the figure, the non-inverting input terminal 1 of the operational amplifier OP1 is fixed to a constant potential (ground potential), and the inverting input terminal 2 is connected to the input terminal 50A of the HPF 50 via a resistor R1 and a capacitor C1. On the other hand, the output terminal 3 of the operational amplifier OP1 is connected to the output terminal 50B of the HPF 50, and a resistor R2 is connected between the output terminal 3 and the inverting input terminal 2 of the operational amplifier OP1. As a result, a high-pass filter having a cutoff frequency determined by the resistance values of the resistors R1 and R2 and the value of C1 is formed.

一方、上記抵抗R1には、並列に抵抗R1′及びスイッチSW1が接続され、また、上記抵抗R2には、並列に抵抗R2′及びスイッチSW2が接続されており、スイッチSW1とスイッチSW2は、上記CPU16から与えられる切替信号によってオン/オフが切り替えられるようになっている。スイッチSW1とスイッチSW2がオンの場合とオフの場合とでは、抵抗R1と抵抗R2での抵抗値が変化するため、HPF50のカットオフ周波数fcも変化する。例えば、スイッチSW1とスイッチSW2がオフの場合のカットオフ周波数fcは、光学系に振動有りと判断した場合に好適なFvとなり、スイッチSW1とスイッチSW2がオンの場合のカットオフ周波数fcは、光学系に振動無しと判断した場合に好適なFs(>Fv)に切り替わるようになっている。   On the other hand, the resistor R1 'and the switch SW1 are connected in parallel to the resistor R1, and the resistor R2' and the switch SW2 are connected in parallel to the resistor R2, and the switch SW1 and the switch SW2 are On / off is switched by a switching signal given from the CPU 16. When the switches SW1 and SW2 are turned on and off, the resistance values at the resistors R1 and R2 change, so that the cutoff frequency fc of the HPF 50 also changes. For example, the cutoff frequency fc when the switch SW1 and the switch SW2 are off is a suitable Fv when it is determined that the optical system is vibrated, and the cutoff frequency fc when the switch SW1 and the switch SW2 are on is the optical frequency. When it is determined that there is no vibration in the system, it is switched to a suitable Fs (> Fv).

このようにHPF50のカットオフ周波数fcを切り替えることによって、合成回路36の切替周波数fC(=fc)が切り替えられると共に、振動無しと判断される状況では振動有りと判断される状況よりも切替周波数fCが大きな値に切り替えられるようになっている。そのため、光学系に殆ど振動が生じていない場合には合成回路36の出力の角速度信号S3が比較的高域の周波数成分まで低域安定ジャイロ30Lの角速度信号S1によって生成され、高域特性良ジャイロ30Hによって生じるドリフトによって像が揺らぐという現象が防止される。   By switching the cut-off frequency fc of the HPF 50 in this way, the switching frequency fC (= fc) of the synthesis circuit 36 is switched, and the switching frequency fC is higher in the situation where it is determined that there is no vibration than in the situation where there is vibration. Can be switched to a larger value. Therefore, when there is almost no vibration in the optical system, the angular velocity signal S3 output from the synthesis circuit 36 is generated by the angular velocity signal S1 of the low-frequency stable gyro 30L up to a relatively high frequency component, and the gyro with good high-frequency characteristics. The phenomenon that the image fluctuates due to the drift caused by 30H is prevented.

図6は、上記CPU16における合成回路36(合成ジャイロ)の切替周波数fCの切替処理の手順を示したフローチャートである。まず、CPU16は、低域安定ジャイロ30Lの角速度信号S1から図1のLPF38及びA/D変換器14を介して得られる低域安定ジャイロ信号を取得する(ステップS10)。そして、その低域安定ジャイロ信号の値が所定のしきい値Aより小さいか否かを判定する(ステップS12)。   FIG. 6 is a flowchart showing the procedure for switching the switching frequency fC of the synthesis circuit 36 (synthesis gyro) in the CPU 16. First, the CPU 16 obtains a low-frequency stable gyro signal obtained from the angular velocity signal S1 of the low-frequency stable gyro 30L through the LPF 38 and the A / D converter 14 in FIG. 1 (step S10). Then, it is determined whether or not the value of the low-frequency stable gyro signal is smaller than a predetermined threshold A (step S12).

NOと判定した場合には、振動有りと判断し、合成回路36に出力する切替信号によってHPF50のスイッチSW1及びSW2をオフにして(図5参照)切替周波数fCを所定値Fvに設定する(ステップS14)。一方、ステップS12においてYESと判定した場合には、振動無しと判断し、合成回路36に出力する切替信号によってHPF50のスイッチSW1及びSW2をオンにして切替周波数fCをFvより大きい所定値Fsに設定する(ステップS16)。   If NO is determined, it is determined that there is vibration, and the switches SW1 and SW2 of the HPF 50 are turned off (see FIG. 5) by the switching signal output to the synthesis circuit 36, and the switching frequency fC is set to the predetermined value Fv (step). S14). On the other hand, if YES is determined in step S12, it is determined that there is no vibration, and the switches SW1 and SW2 of the HPF 50 are turned on by the switching signal output to the synthesis circuit 36, and the switching frequency fC is set to a predetermined value Fs greater than Fv. (Step S16).

このようにして合成回路36の切替周波数fCを設定すると、その切替周波数fCの合成回路36(角速度信号出力部10)によって出力される角速度信号S3に対する積分処理の演算を実行し(ステップS18)、角速度信号S3を角度信号に変換する。そして、その角度信号の値を防振レンズ24の移動目標位置を示す値としてD/A変換器18(図1参照)に出力する(ステップS20)。以上の処理が終了するとステップS10からの処理を繰り返し実行する。これにより、光学系の振動の状態に応じて合成回路36の切替周波数fCが好適な値に切り替えられる。   When the switching frequency fC of the synthesizing circuit 36 is set in this way, an integration process is performed on the angular velocity signal S3 output by the synthesizing circuit 36 (angular velocity signal output unit 10) of the switching frequency fC (step S18). The angular velocity signal S3 is converted into an angle signal. Then, the value of the angle signal is output to the D / A converter 18 (see FIG. 1) as a value indicating the movement target position of the image stabilizing lens 24 (step S20). When the above processing is completed, the processing from step S10 is repeatedly executed. As a result, the switching frequency fC of the synthesis circuit 36 is switched to a suitable value in accordance with the state of vibration of the optical system.

続いて、光学系の振動の有無を判断する方法として他の方法を用いた場合のCPU16の処理について図7のフローチャートを用いて説明する。まず、CPU16は、低域安定ジャイロ30Lの角速度信号S1から図1のLPF38及びA/D変換器14を介して得られる低域安定ジャイロ信号を一定時間取得する(ステップS30)。そして、その一定時間の間に取得した各時点での低域安定ジャイロ信号の値と、所定の基準値B(無振動時の低域安定ジャイロ信号の値)との差Dを求め(ステップS32)、その総和値ΣDを求める(ステップS34)。   Next, the processing of the CPU 16 when another method is used as a method for determining the presence or absence of vibration of the optical system will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the CPU 16 acquires a low frequency stable gyro signal obtained from the angular velocity signal S1 of the low frequency stable gyro 30L through the LPF 38 and the A / D converter 14 of FIG. 1 for a certain time (step S30). Then, a difference D between the value of the low frequency stable gyro signal at each time point acquired during the predetermined time and the predetermined reference value B (the value of the low frequency stable gyro signal at the time of no vibration) is obtained (step S32). ) To obtain the sum ΣD (step S34).

続いて、CPU16は、その総和値ΣDが所定のしきい値Cより小さいか否かを判定する(ステップS36)。NOと判定した場合には、振動有りと判断し、合成回路36に出力する切替信号によってHPF50のスイッチSW1及びSW2をオフにして切替周波数fCを図6の場合と同様に所定値Fvに設定する(ステップS38)。一方、ステップS36においてYESと判定した場合には、振動無しと判断し、合成回路36に出力する切替信号によってHPF50のスイッチSW1及びSW2をオンにして切替周波数fCをFvより大きいFsに設定する(ステップS40)。以下のステップS42及びステップS44は、図6のステップS18及びステップS20と同一処理であり(説明を省略する)、ステップS44の処理が終了するとステップS30に戻る。   Subsequently, the CPU 16 determines whether or not the total value [Sigma] D is smaller than a predetermined threshold value C (step S36). If NO is determined, it is determined that there is vibration, the switches SW1 and SW2 of the HPF 50 are turned off by the switching signal output to the synthesis circuit 36, and the switching frequency fC is set to the predetermined value Fv as in the case of FIG. (Step S38). On the other hand, if YES is determined in step S36, it is determined that there is no vibration, and the switches SW1 and SW2 of the HPF 50 are turned on by the switching signal output to the synthesis circuit 36, and the switching frequency fC is set to Fs larger than Fv ( Step S40). The following step S42 and step S44 are the same processing as step S18 and step S20 of FIG. 6 (the description is omitted), and when the processing of step S44 ends, the process returns to step S30.

尚、光学系の振動の有無を判断する方法として、図6のように低域安定ジャイロ信号が所定のしきい値より大きいか否かによって判断する方法、又は、図7のように低域安定ジャイロ信号の大きさと時間との関係から判断する方法以外にも次のような態様が考えられる。例えば、低域安定ジャイロ30Lから得た信号(低域安定ジャイロ信号)と、低域安定ジャイロ30Lと同様に高域特性良ジャイロ30Hから得た信号とを比較して低域安定ジャイロ30Lの信号が変化していないにもかかわらず、高域特性良ジャイロ30Hの信号に変化があった場合に振動無しと判断し、それ以外の場合に振動有りと判断してもよい。   As a method for determining the presence or absence of vibration of the optical system, a method for determining whether or not the low-frequency stable gyro signal is larger than a predetermined threshold as shown in FIG. 6, or a low-frequency stable as shown in FIG. In addition to the method of judging from the relationship between the magnitude of the gyro signal and time, the following modes can be considered. For example, a signal obtained from the low-frequency stable gyro 30L (low-frequency stable gyro signal) is compared with a signal obtained from the high-frequency characteristic gyro 30H in the same manner as the low-frequency stable gyro 30L. Although there is no change, it may be determined that there is no vibration when there is a change in the signal of the high frequency characteristic gyro 30H, and it may be determined that there is vibration in other cases.

次に、低域安定ジャイロ30Lと高域特性良ジャイロ30Hの角速度信号S1及びS2の合成を上記実施の形態のようにアナログ回路で構成された合成回路36によって合成するのではなく、ソフト的に合成する場合について説明する。この場合であっても合成ジャイロの切替周波数fCの切替えはソフト的に行うことができる。   Next, the synthesis of the angular velocity signals S1 and S2 of the low-frequency stable gyro 30L and the high-frequency characteristic gyro 30H is not synthesized by the synthesis circuit 36 composed of analog circuits as in the above embodiment, but in a software manner. The case of combining will be described. Even in this case, the switching frequency fC of the composite gyro can be switched by software.

図8は、低域安定ジャイロ30Lと高域特性良ジャイロ30Hの角速度信号S1及びS2の合成をソフト的に行うと共に、その処理を積分処理等を行うCPU16によって行うようにした像振れ補正装置の他の実施の形態を示した構成図である。尚、図1と同一又は類似の処理を行う処理部には図1と同一符号を付し、その説明を省略する。   FIG. 8 shows an image blur correction apparatus in which the angular velocity signals S1 and S2 of the low-frequency stable gyro 30L and the high-frequency characteristic gyro 30H are synthesized in software and the processing is performed by the CPU 16 that performs integration processing and the like. It is the block diagram which showed other embodiment. Note that the same reference numerals as those in FIG. 1 are assigned to the processing units that perform the same or similar processing as in FIG.

角速度センサ(低域安定ジャイロ)30Lから出力されてDCカット部32L及び増幅回路34Lを介して得られる角速度信号S1と、角速度センサ(高域特性良ジャイロ)30Hから出力されてDCカット部32H及び増幅回路34Hを介して得られる角速度信号S1は、図1のような合成回路36に入力されることなく、それぞれLPF12、12及びA/D変換器14を介してCPU16に取り込まれる。これによってCPU16は、低域安定ジャイロ30Lからの角速度信号と高域特性良ジャイロ30Hからの角速度信号を直接取得する。   An angular velocity signal S1 output from the angular velocity sensor (low frequency stable gyro) 30L and obtained through the DC cut unit 32L and the amplifier circuit 34L, and an angular velocity sensor (high frequency characteristic gyro) 30H output from the DC cut unit 32L and the DC cut unit 32H The angular velocity signal S1 obtained via the amplifier circuit 34H is taken into the CPU 16 via the LPFs 12 and 12 and the A / D converter 14 without being input to the synthesis circuit 36 as shown in FIG. As a result, the CPU 16 directly acquires the angular velocity signal from the low frequency stable gyro 30L and the angular velocity signal from the high frequency characteristic gyro 30H.

CPU16は、低域安定ジャイロ30Lからの角速度信号と高域特性良ジャイロ30Hからの角速度信号をデジタルフィルタの演算処理等によって合成し、上記合成回路36の出力と同様の角速度信号を生成すると共に、その演算によって合成した角速度信号に対する積分処理を行い角度信号を算出する。   The CPU 16 synthesizes the angular velocity signal from the low frequency stable gyro 30L and the angular velocity signal from the high frequency characteristic gyro 30H by arithmetic processing of a digital filter or the like, and generates an angular velocity signal similar to the output of the synthesis circuit 36, An integration process is performed on the angular velocity signal synthesized by the calculation to calculate the angle signal.

また、CPU16は、低域安定ジャイロ30Lから取得した角速度信号に基づいて、図6や図7で説明した処理と同様に光学系の振動の有無を判断する。そして、その判断に従って、低域安定ジャイロ30Lからの角速度信号と高域特性良ジャイロ30Hからの角速度信号を合成するためのデジタルフィルタの演算処理等における乗数を変更する。これによって振動の有無に従って上記実施の形態と同様に切替周波数fCが切り替えられる。   Further, the CPU 16 determines the presence / absence of vibration of the optical system based on the angular velocity signal acquired from the low-frequency stable gyro 30L in the same manner as the processing described with reference to FIGS. Then, according to the determination, the multiplier in the arithmetic processing of the digital filter for synthesizing the angular velocity signal from the low frequency stable gyro 30L and the angular velocity signal from the high frequency characteristic gyro 30H is changed. As a result, the switching frequency fC is switched in the same manner as in the above embodiment according to the presence or absence of vibration.

以上、上記実施の形態では、合成回路36(合成ジャイロ)の切替周波数fCをFsとFvの2つの値で切り替えるようにしたがこれに限らず、振動の大きさ等の振動の状態に応じて2つよりも多くの値に切り替えるようにしてもよい。また、切替周波数fCをFsからFv又はFvからFsに切り替える際に一方の値から他方の値に徐々に(段階的又は連続的に)移行するようにしてもよい。また、切替周波数fCが切り替えられる値FsやFvはユーザが所望の値に設定できるようにしてもよい。   As described above, in the above embodiment, the switching frequency fC of the synthesis circuit 36 (synthesis gyro) is switched between the two values Fs and Fv. However, the present invention is not limited to this, and it depends on the state of vibration such as the magnitude of vibration. You may make it switch to more values than two. Further, when the switching frequency fC is switched from Fs to Fv or from Fv to Fs, the switching frequency fC may be gradually (stepwise or continuously) shifted from one value to the other value. Further, the values Fs and Fv at which the switching frequency fC is switched may be set to a desired value by the user.

また、上記実施の形態では、切替周波数fCを自動で切り替えるようにしたが、手動で切り替えるようにしてもよい。また、特定の値に限らず任意の値に設定できるようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although switching frequency fC was switched automatically, you may make it switch manually. Moreover, you may enable it to set not only a specific value but arbitrary values.

また、上記実施の形態では、光学系に加わった振動を角速度センサにより検出し、角速度センサから出力される角速度信号に基づいて像振れ補正を行う場合について説明したが、光学系に加わった振動を角速度センサ以外の振れセンサ、例えば角加速度センサ、加速度センサ、速度センサ、角変位センサ、又は、変位センサ等で検出し、振動に対応してそれらの振れセンサから出力される振れ信号に基づいて像振れ補正を行う場合においても本発明を適用することができる。   In the above embodiment, the vibration applied to the optical system is detected by the angular velocity sensor, and the image blur correction is performed based on the angular velocity signal output from the angular velocity sensor. However, the vibration applied to the optical system is A vibration sensor other than the angular velocity sensor, such as an angular acceleration sensor, an acceleration sensor, a velocity sensor, an angular displacement sensor, or a displacement sensor, detects an image based on a vibration signal output from the vibration sensor corresponding to the vibration. The present invention can also be applied when shake correction is performed.

図1は、本発明に係る像振れ補正装置の内部構成を示した構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of an image blur correction apparatus according to the present invention. 図2は、振動検出に使用する2つの角速度センサの周波数特性を比較した特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram comparing frequency characteristics of two angular velocity sensors used for vibration detection. 図3は、角速度信号出力部における合成回路の一例を示した構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of a synthesis circuit in the angular velocity signal output unit. 図4は、合成回路のフィルタ特性を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating filter characteristics of the synthesis circuit. 図5は、合成回路のHPFの一例を示した構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of the HPF of the synthesis circuit. 図6は、像振れ補正装置のCPUにおける切替周波数の切替処理の手順を示したフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of switching frequency switching processing in the CPU of the image blur correction apparatus. 図7は、像振れ補正装置のCPUにおける切替周波数の切替処理の他の実施の形態の手順を示したフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of another embodiment of the switching frequency switching process in the CPU of the image blur correction apparatus. 図8は、像振れ補正装置の他の実施の形態を示した構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing another embodiment of the image blur correction apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10…角速度信号出力部、12、38…ローパスフィルタ、14…A/D変換器、16…CPU、18…D/A変換器、20…モータ駆動回路、22…モータ、24…防振レンズ、30L…角速度センサ(低域安定ジャイロ)、30H…角速度センサ(高域特性良ジャイロ)、32L、32H…DCカット部、34L、34H…増幅回路、36…合成回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Angular velocity signal output part, 12, 38 ... Low pass filter, 14 ... A / D converter, 16 ... CPU, 18 ... D / A converter, 20 ... Motor drive circuit, 22 ... Motor, 24 ... Anti-vibration lens, 30L: Angular velocity sensor (low frequency stable gyro), 30H: Angular velocity sensor (high frequency characteristic gyro), 32L, 32H: DC cut unit, 34L, 34H: Amplifier circuit, 36: Composite circuit

Claims (5)

像を結像する光学系と、前記光学系に加わった振動に対応する振れ信号を出力する振れ信号出力手段と、前記像を変位させる像変位手段と、前記振れ信号出力手段により出力された振れ信号に基づいて前記光学系に加わった振動に起因する像振れを打ち消すように前記像変位手段により像を変位させる像振れ補正手段と、を備えた像振れ補正装置において、
前記振れ信号出力手段は、
前記光学系に加わった振動に対応する振れ信号を出力する第1の振れセンサであって、ドリフトが少ないが高周波領域での周波数特性が悪い第1の振れセンサと、
前記光学系に加わった振動に対応する振れ信号を出力する第2の振れセンサであって、前記第1の振れセンサに比べてドリフトが多いが高周波領域での周波数特性が良い第2の振れセンサと、
所定の切替周波数よりも低周波領域の振れ信号を前記第1の振れセンサから取得し、前記切替周波数よりも高周波領域の振れ信号を前記第2の振れセンサから取得して合成することにより前記光学系に加わった振動の全周波数領域に対する振れ信号を生成する信号合成手段と、
前記信号合成手段における前記切替周波数を変更する切替周波数変更手段と、
を備えたことを特徴とする像振れ補正装置。
An optical system for forming an image, a shake signal output means for outputting a shake signal corresponding to vibration applied to the optical system, an image displacement means for displacing the image, and a shake output by the shake signal output means In an image blur correction apparatus comprising: an image blur correction unit that displaces an image by the image displacement unit so as to cancel image blur due to vibration applied to the optical system based on a signal,
The shake signal output means includes
A first shake sensor that outputs a shake signal corresponding to vibration applied to the optical system, wherein the first shake sensor has low drift but poor frequency characteristics in a high-frequency region;
A second shake sensor for outputting a shake signal corresponding to vibration applied to the optical system, wherein the second shake sensor has more drift than the first shake sensor but has good frequency characteristics in a high frequency region. When,
The optical signal is obtained by acquiring from the first shake sensor a shake signal in a low frequency region lower than a predetermined switching frequency, and obtaining and synthesizing a shake signal in a higher frequency region than the switch frequency from the second shake sensor. A signal synthesizing means for generating a vibration signal for the entire frequency region of the vibration applied to the system;
Switching frequency changing means for changing the switching frequency in the signal synthesis means;
An image blur correction apparatus comprising:
前記切替周波数変更手段は、前記光学系に加わった振動の大きさに基づいて前記切替周波数を変更することを特徴とする請求項1の像振れ補正装置。   2. The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the switching frequency changing unit changes the switching frequency based on a magnitude of vibration applied to the optical system. 前記切替周波数変更手段は、前記第1の振れセンサから得られた振れ信号に基づいて前記光学系に加わった振動の大きさを検出することを特徴とする請求項2の像振れ補正装置。   3. The image blur correction apparatus according to claim 2, wherein the switching frequency changing unit detects the magnitude of vibration applied to the optical system based on a shake signal obtained from the first shake sensor. 前記切替周波数変更手段は、前記光学系に加わった振動の大きさを振動無しと判断される大きさと、振動有りと判断される大きさとに分け、振動無しと判断される大きさの場合には振動有りと判断される大きさの場合に比べて前記切替周波数を大きくすることを特徴とする請求項2又は3の像振れ補正装置。   The switching frequency changing means divides the magnitude of vibration applied to the optical system into a magnitude that is determined as no vibration and a magnitude that is determined as having vibration. 4. The image blur correction apparatus according to claim 2, wherein the switching frequency is increased as compared with a case where the magnitude is determined to be vibration. 前記像変位手段は、前記光学系に配置された防振レンズを変位させることによって像を変位させることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1に記載の像振れ補正装置。   5. The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the image displacement unit displaces the image by displacing a vibration-proof lens disposed in the optical system. 6.
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